Uno studio sui modelli di colore tra i fiori selvatici in una valle di montagna ha fornito un indizio su come la natura controlla il cambiamento evolutivo fondamentale in tutte le specie.

Il team del John Innes Center che studia le bocche di leone ( Antirrhinum maggiore ) ha scoperto un nuovo "trucco" evolutivo che favorisce gli schemi di colori che indicano più chiaramente il punto di ingresso di un fiore per le api impollinatrici.

Un articolo pubblicato oggi rivela che il meccanismo genetico di recente evoluzione, noto come forcina, è stato identificato in natura per la prima volta. Il professor Enrico Coen del John Innes Center afferma:ha colto la squadra "completamente di sorpresa".

"Studiamo queste popolazioni di antirrhinum da 17 anni e siamo rimasti stupiti da questo, " ha detto. "Questo è un nuovo tipo di meccanismo evolutivo che era stato indovinato, ma nessuno aveva effettivamente dimostrato che stava accadendo in natura".

"Se ti sei mai chiesto perché animali e piante sono diversi, allora questa scoperta sviluppa la nostra comprensione di come la natura mantiene la variazione facendo sembrare le specie diverse l'una dall'altra".

La scoperta è arrivata da un curioso punto dei Pirenei dove convergono due popolazioni di specie di bocca di leone:una magenta con riflessi gialli (Antirrhinum pseudomajus), uno giallo con riflessi magenta (Antirrhinum striatum).

Tra questi due tipi c'è una zona ibrida in cui i fiori mostravano tratti mescolati dalle popolazioni vicine. Attraverso l'analisi dei loro geni, Il gruppo del professor Coen ha concluso che i fiori in quest'area hanno prodotto meno semi e prole rispetto ai vicini su entrambi i lati.

Le distinte differenze di colore tra le popolazioni indicavano che qualcosa stava impedendo ai geni che influenzano il colore di diffondersi tra le popolazioni.

Il team ha concentrato il proprio studio su un gene chiamato SULF che concentra il pigmento giallo nelle bocche di leone. Nelle bocche di leone magenta, il gene crea la piccola luce gialla che segna chiaramente il punto di ingresso per le api.

Tutti i fiori segnalano i loro punti di ingresso agli impollinatori. Il più efficace, impiegano combinazioni di colori che permettano loro di distinguersi. Gli impollinatori preferiscono fiori con punti di ingresso chiaramente segnalati, conferendo un vantaggio evolutivo a chi dispone di una buona segnaletica.

Nuove tecniche genetiche utilizzate dal dottor Desmond Bradley al John Innes Center hanno rivelato la struttura a sorpresa nel genoma in cui due copie del gene si erano "capovolte" per creare la forcina.

Ulteriori indagini hanno mostrato al team che la forcina genera piccoli RNA (il cugino chimico del DNA) che limitano la produzione dei fiori magenta di pigmento giallo.

Il professor Tamas Dalmay dell'Università dell'East Anglia, la cui ricerca ha contribuito allo studio, ha dichiarato:"Sapevamo che i piccoli RNA regolano l'espressione genica perché ci sono centinaia di cosiddetti micro RNA nelle piante. Questi micro RNA producono un singolo piccolo RNA e svolgono un ruolo importante ruolo nello sviluppo delle piante. questa è la prima volta che catturiamo una forcina che diventa un micro RNA in cui i piccoli RNA guidano l'evoluzione di un tratto in natura".

L'esame della genetica della popolazione ha mostrato che la forcina era presente nei fiori magenta, trovato in una certa misura nella zona ibrida ed era assente nelle popolazioni gialle.

Il team ritiene che l'esistenza e la distribuzione del nuovo meccanismo siano la prova di un fenomeno naturale di recente evoluzione. Controllando determinate caratteristiche, mantiene la varietà di due popolazioni che hanno trovato indipendentemente una soluzione per il successo riproduttivo.

"È come un controllo di frontiera, mantenendo il confine lì, Spiega il professor Coen:“I geni del colore in questo caso il giallo non possono passare da una popolazione all'altra.

"La differenza storica tra le sezioni su entrambi i lati della valle viene mantenuta dalla selezione naturale nella zona ibrida".

Le bocche di leone hanno guadagnato il loro nome comune a causa della somiglianza dei fiori con la faccia di un drago, che apre e chiude la bocca quando viene schiacciato. Questi risultati interesseranno i molti giardinieri che coltivano bocche di leone per fornire una spruzzata di colore nei bordi erbacei.

Globale, si sommano a una profonda comprensione della natura dell'evoluzione e del cambiamento nelle piante, popolazioni animali e umane.